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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y EléctricaUnidad Zacatenco

DISEÑO ACÚSTICO DEL AUDITORIO DEL CENTRO REGIONAL DE

CULTURA DE CIUDAD NEZAHUALCÓYOTL

TESISQUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y

ELECTRÓNICA

PRESENTA: NUÑEZ OCHOA JOSE MANUEL

MEXICO, D.F. Junio 2011


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INDI E


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INDICE

INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………..

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES DEL CENTRO REGIONAL DE CULTURA deDE CIUDAD NEZAHUALCÓYOTL

1.1 Antecedentes históricos ……………………………………………………..

1.2 El Centro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl ………………….

CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES TEÓRICOS

2.1 Definición de Acústica ……………………………………………………….

2.2 Definición de sonido ………………………………………………………….

2.2.1 Características del sonido ………………………………………………...

2.2.2 Naturaleza del sonido ……………………………………………………..

2.3 Definición de ruido ……………………………………………………………

2.3.1 Tipos de ruido ……………………………………………………………….

2.4 Nivel de presión acústica ……………………………………………………

2.5 El sonómetro ………………………………………………………………….

2.6 Acondicionamiento acústico ………………………………………………...

2.7 Absorción acústica ……………………………………………………... .......

2.7.1 Absorción por porosidad a frecuencias medias y altas ………………..

2.7.2 Absorción del público y de las butacas ………………………………….

2.8 Reverberación y tiempo de reverberación …………………………...……

2.8.1 Ecuación de Sabine ………………………………………………………...

2.8.2 Ecuación de Norris-Eyring ………………………………………………...

2.9 Inteligibilidad de la palabra ………………………………………………….

2.10 Aislamiento acústico ………………………………………………………..

2.10.1 El proceso de transmisión acústica …………………………………….

2.11 Curvas de criterio de ruido NC ………………………………….…………

2.12 Sistema de refuerzo sonoro ………….……………………………………

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CAPÍTULO 3. ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL DEL AUDITORIO

3.1 Análisis del acondicionamiento acústico ………………………………….

3.1.1 Dimensiones del auditorio ………………………………………………... 3.1.2 Obtención de datos geométricos …………………………………………

3.2 Determinación del tiempo de reverberación óptimo ……………………...

3.3 Tiempo de reverberación medido …………………………………………..

3.4 Análisis del aislamiento acústico …………………………………………...

3.5 Análisis del equipo de audio ………………………………………………..

CAPÍTULO 4. PROPUESTA DE DISEÑO ACÚSTICO

4.1 Propuesta de acondicionamiento acústico ………………………………..

4.2 Propuesta del refuerzo sonoro ……………………………………………..

4.3 Presupuesto del proyecto …………………………………………………...

CONCLUSIONES ………………………………………………………………...

REFERENCIAS …………………………………………………………………..

INDICE


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OBJETIVOElaborar una propuesta de mejora de las condiciones acústicas del auditorio deciudad Nezahualcóyotl, considerando que es de uso múltiple.


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JUSTIFICACIÓN

Al haber asistido como espectador a diferentes eventos como pastorelas, obras de

teatro, presentaciones de la orquesta sinfónica infantil de Nezahualcóyotl, entreotros, se pudo apreciar que:

El acondicionamiento acústico no es el adecuado porque se percibe unareverberación muy elevada sobre todo en la frecuencias bajas

El refuerzo sonoro no está instalado de forma correcta ya que al ponerlo afuncionar se alcanza a percibir una señal de interferencia (se escucha laradio).

Debido a que se tuvo oportunidad de tener un acercamiento con el personal que

tiene a su cargo el auditorio, surgió la posibilidad de realizar un estudio paraanalizar el estado actual del auditorio y en su caso proponer mejoras al mismo.

Por estas razones se buscó realizar un análisis y una propuesta de mejora de lascondiciones acústicas del auditorio, ya que es un lugar público donde se promuevela difusión de la cultura y las artes y merece ser un lugar digno para la comunidadde ciudad Nezahualcóyotl.


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INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCIÓN

En este trabajo de tesis se presenta el desarrollo del diseño acústico del auditoriodel Centro Regional de Cultura de Ciudad Nezahualcóyotl, ubicado en Av.Francisco Zarco esq. 4ta avenida Col. Virgencitas Edo. De México.

En donde en el primer capítulo se da una breve reseña desde que se fundóCiudad Nezahualcóyotl hasta la fecha. Mencionando el punto donde se fundó elCentro Regional de Cultura, así como la variedad de actividades que se impartendentro del lugar.

En la segunda parte se encuentra la teoría necesaria para poder entender con

perfección los conceptos básicos para un análisis y diseño acústico, así como lasformulas y criterios necesarios para su elaboración.

Al conocer las actividades que se realizan dentro del auditorio del Centro Regionalde Cultura, conocer su ubicación, así como las necesidades con que cuenta esteespacio, se realiza un análisis de las condiciones acústicas del auditorio tal y comose muestra en el capítulo 3, donde se encontrará paso a paso como realizar elanálisis de las condiciones acústicas existentes, para poder conocer si el recintonecesita de aislamiento acústico, acondicionamiento acústico y además si esnecesario complementarlo con un sistema de refuerzo sonoro.

Al tener los resultados del análisis, se realiza una propuesta de mejora. En elcapítulo 4 se presentan los criterios y los procedimientos matemáticos necesariospara realizar dicha propuesta, mencionando algunos autores y textos de donde setoman dichos criterios y funciones matemáticas.

Como todo proyecto tiene un costo, en el último apartado también se muestra unpresupuesto, dando el costo total del proyecto.


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CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES DEL CENTRO REGIONAL DE CULTURA DE CD NEZAHUALCÓYOTL

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CAPÍTULO

ANTECEDENTES DEL CENTRO REGIONAL DE CULTURA DE

CIUDAD NEZAHUALCÓYOTL


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Nezahualcóyotl es uno de los 125 municipios del Estado de México. Se localiza aloriente del Distrito Federal y Estado de México; posee una superficie de 63.74 km 2 y una población de 1, 109,363 habitantes.

El municipio, creado hacia la mitad del siglo XX, ocupa parte de los terrenos del

antiguo Lago de Texcoco. Aunque el municipio es de carácter netamente urbano, se pueden distinguir dosáreas urbanas separadas por áreas despobladas, aunque no dedicadas aactividades primarias ni pertenecientes a reservas ambientales. La primera deestas áreas es el núcleo (Ciudad Nezahualcóyotl), donde se asienta el palaciomunicipal. La segunda se encuentra al norte de la anterior y es conocidapopularmente como "Neza Norte", que si bien no se trata formalmente de otralocalidad, sino de otro conjunto de colonias pues el municipio de Nezahualcóyotl,debido a su particular historia, y a diferencia de otros municipios, sólo estáformado por una sola localidad política: Ciudad Nezahualcóyotl.

Sus límites territoriales con otros estados son: Al norte con Ecatepec, al suroestecon la Ciudad de México, al sureste con La Paz y al este con Chimalhuacán.

Fig. 1. En el punto “A” se muestra Ciudad Nezahualcóyotl y los municipios con los quecolinda.


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1.1 Antecedentes históricos

Nezahualcóyotl es un nombre que procede de la lengua náhuatlNezāhualcoyōtzin (que deriva de Nezāhual -ayuno- y Coyōtl -coyote-) y significa«coyote que ayuna». Fue nombrado así en honor a Nezahualcóyotl, tlatoani de

Texcoco.El emblema o escudo del municipio no se encuentrareglamentado por ninguna ley. Los emblemas propuestos, porlas administraciones municipales, a través de los años, basansus diseños en las referencias ofrecidas por los códices:Ixtlilxóchitl , Durán y Xólotl : la cabeza de un coyote del cualprende un pectoral real. El gentilicio es nezahualcoyotlense.

Su origen se ubica por la década de 1940, cuando, debido a obras de desagüe dela cuenca de México, y el proceso por el cual el Lago de Texcoco se desecaba,por lo cual algunas personas se establecieron en lo que entonces era la parte secadel Lago de Texcoco, que comenzaba a ver reducido su tamaño cada vez más.

A pesar de que es una ciudad relativamente joven ha crecido rápidamente entodos los sentidos, ya que actualmente cuenta con universidades, preparatorias,así como lugares de esparcimiento importantes como estadio de futbol, auditorios,etc.

De acuerdo a los resultados preliminares del Censo de Población y Vivienda 2010,elaborado por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía, la población delmunicipio es de aproximadamente 1, 109,363 habitantes y una densidad de17,539.6 hab/km2.

En resumen, es el Decimo Municipio más poblado del país.

En la actualidad Ciudad Nezahualcóyotl ha dejado atrás los problemas decarencias en cuanto a servicios básicos, así como la disminución de los índicesdelictivos y por ende ha logrado un mayor desarrollo tecnológico y humanoaunque falta por resolver pequeños focos rojos de delincuencia y la modernizacióny equipamiento de las vialidades y su imagen urbana para hacer más atractivo elmunicipio a la inversión privada.

Hoy en día su desarrollo económico está evolucionando, siendo un punto enpotencia, tanto en la industria, el comercio y la cultura, al igual se pretendeimpulsar una zona especial parecida a Santa Fe para uso habitacional, comercial yrecreativo atrayendo a niveles de población con alto poder adquisitivo (enresumen, una zona dedicada a gente adinerada, ejecutiva y trabajadora en el ladooriente de la zona metropolitana de la ciudad de México); aunque esto eleve elcosto de la vida de quienes viven en los alrededores de este complejo ecológico.


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El municipio de Nezahualcóyotl se ubica al oriente de la Ciudad de México,colindando con la Delegación Gustavo A. Madero, Iztapalapa, Iztacalco yVenustiano Carranza. Colinda al norte con los municipios de Ecatepec de Morelosy Texcoco, al Oriente con Chimalhuacan, al sur con el municipio de La Paz.Pertenece también al área metropolitana de la Ciudad de México, sus

coordenadas son: altitud 2,220 msnm. Tiene una superficie de 63.44 km². Latemperatura media anual de Nezahualcóyotl oscila entre los 14° C y 16° C.

Nezahualcóyotl está situada a una altura de 2240 metros. Su clima es templado,semiseco, con lluvias abundantes en verano y escasas en primavera; en inviernoel clima es frío. La temperatura promedio anual es de 15.8 °C, con una máxima de34 °C y una mínima de -5 °C. La precipitación pluvial media anual es de 518.8milímetros.

La obra escultórica denominada “Cabeza de Coyote” del artista Sebastián, de 40metros de altura y un peso de 298 toneladas. Es considerada una de las obrasmás grandes no sólo del estado de México sino del país y de América Latina. Selocaliza en la glorieta que forman las avenidas Adolfo López Mateos y Pantitlán, sedistingue desde una distancia de más de dos kilómetros a la redonda. “Cabeza deCoyote” se inició en el 2005 con una inversión de dos millones de pesos y estabaproyectada para concluirse en un año, pero fue hasta el 23 de abril de 2008cuando se inauguró. Con esta obra "Cabeza de Coyote”, inaugurada el 23 de abrilde 2008, se conmemoró el XLV aniversario de la creación del municipio el 03 deabril de 1963, durante el período 1959-1963 del Gobernador el Doctor GustavoBaz Prada.

En los límites de Nezahualcóyotl con la ciudad de México se encuentra ubicada laFacultad de Estudios Superiores Aragón de la Universidad Nacional Autónoma deMéxico.

Esta zona se encuentra en los límites entre el municipio de Ecatepec de Morelos yla delegación Gustavo A. Madero algunas de las colonias más importantes son:Bosque de Aragón, Impulsora, Plazas de Aragón, Valle de Aragón 1ra sección,Valle de Aragón 2da sección, Jardines de Guadalupe, Vergel de Guadalupe,Ciudad Lago, El Tesoro, y el edificio de administración municipal zona norteconocido como "La Bola".

También se encuentra la Unidad Académica Profesional UAEM Nezahualcóyotl(Universidad Autónoma del Estado de México) en la zona conocida como CiudadJardín.

La zona de Ciudad Jardín se encuentra localizada en lo que anteriormente era elbasurero del Bordo de Xochiaca y la ciudad deportiva de Nezahualcóyotl, que fuerecientemente inaugurada por el Gobernador del Estado, Enrique Peña Nieto y elempresario Carlos Slim, constituye uno de los complejos deportivos únicos enMéxico por la gran gama de instalaciones deportivas y que servirá para lapreparación de cientos de deportistas nezahuacoyotlenses. Es una zona que


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abarca alrededor de 150 hectáreas, es el proyecto de reconversión ecológica másimportante del país, se ha invertido más de 200 millones de dólares paratransformar los terrenos donde se ubicaba un basurero con más de 10 millones detoneladas de basura, en el Bordo de Xochiaca, en Nezahualcóyotl.

Esta zona es la más moderna del municipio ya que fue hace apenas unos añosque empezó a formar la idea de convertir uno de los basureros más grandes de América en un complejo comercial, ecológico, educativo y habitacional como enalguna ocasión fue la zona de Santa Fe en la delegación Álvaro Obregón. Fue unaidea que fue apoyada por los gobiernos municipal, estatal y la inversión privada.

Se han creado dos universidades: La Universidad La Salle y la Universidad Autónoma del Estado de México, se construyó un Centro de Rehabilitación Infantil(TELETON) (28 de Noviembre del 2007), la zona deportiva está compuesta porcanchas de tenis, fútbol, un Estadio Olímpico y una pequeña laguna artificial,también se tiene previsto la construcción del Sistema 3 del Ferrocarril Suburbanode la Zona Metropolitana del Valle de México con una Estación en Ciudad Jardínque correrá de la Estación Nezahualcóyotl de la Línea del Metro de la Ciudad deMéxico B hasta el Municipio de Chalco, y una zona habitacional.

En 1979 se crean las primeras 4 bibliotecas y 1 casa de cultura, (la cual esactualmente el Centro Regional de Cultura). Aproximadamente en 1986 seconstruye un Centro Cultural y en 1997 se inicia el proyecto para construir 5bibliotecas y 4 casas de cultura, siendo insuficientes estos espacios de actividadespara el desarrollo de la sensibilidad y la creatividad.

Actualmente se cuenta con alternativas que han trascendido por su calidad en la

realización de proyectos y acciones para la difusión de la actividad artística ycultural, generadas por la misma comunidad que se desarrolla en este ámbito.


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1.2 El Centro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl

El Centro Regional de Cultura, que antes se conoció como casa de culturamunicipal "Dr. Jorge Jiménez Cantú", fue construida en 1979 y fue inaugurada el08 de marzo de 1980, en manos del gobierno municipal del Lic. José Luis García

García y el gobernador del Estado de México, Dr. Jorge Jiménez Cantú. En esetiempo, ya una vez cubiertas las necesidades materiales se buscó iniciar conrealizar proyectos para las necesidades espirituales y artísticas. Así es como secrean las primeras 4 bibliotecas y 1 casa de cultura.

Este espacio cuenta con 31 años dedicándose al mismo objetivo; sin embargo,hay que reconocer que por el mismo desarrollo urbano tan impresionante que elmunicipio ha propiciado, se ha generado una propia identidad cultural y artística através de la iniciativa de la misma comunidad.

El Centro Regional de Cultura apoya, gestiona y coordina actividades culturales a3 municipios que colindan con él como Chimalhuacán, Chicoloapan, Los Reyes LaPaz y el mismo municipio de Cd. Nezahualcóyotl, por la importancia y necesidadque se está generando en la región.

Los directores que han tenido la responsabilidad de que este espacio estévivo son:

Responsabledel Inmueble

Nombre Profesión Periodo Situaciónlegal

Director Lic. Ma. Teresa Dorantes Cacique Antropóloga 80/82 MunicipalDirector Lic. Prospero Domínguez Trejo Relaciones Internacionales 83/85 DIF.Director Ing. Arq. Fernando López Gutiérrez Ingeniero Arquitecto 85/88 DIF. IMCInterino C. José Antonio Vudoyra Díaz Nivel Básico 1989 IMCDirector Profe. Herbert Melo Marañón Profesor Educación Media 1989 IMCInterino C. Martín Canto Solís Nivel Básico 1990 IMCDirector Lic. Susana Velasco Hernández Artes Visuales (Pintora) 1991 a

la fecha IMC

El Centro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl realiza una serie deactividades que se impulsan con el objetivo de regionalizar la actividad cultural, através de las áreas que complementan el trabajo, (área de investigación,

capacitación, talleres artísticos, cooperación Comunitaria, apoyo en espacios,etc.).

El auditorio del Centro Regional de Cultura tiene una serie de eventos con impactopara dar un buen servicio, a través de semanas culturales, aniversario de lainstitución, entrega de la presea Nezahualcóyotl, actividad de identidad municipal,festival del 5° sol, programas de alas y raíces para los niños mexiquenses,


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presentaciones de la compañía estatal de marionetas, festival de las almas,festival navideño, exposiciones diversas, visitas de difusión, cursos decapacitación en sensibilidad y creatividad, servicio del museo sobre historia yciencia, festival de independencia, encuentros y concurso, temporada deconciertos, obras de teatro, etc.

Es por eso que se quiere lograr tener un auditorio con características acústicaseficientes, para así poder dar un mejor servicio a la comunidad, no solo deNezahualcóyotl sino de los alrededores.

La siguiente figura (Fig. 1.2.1) nos muestra en donde se encuentra ubicado elCentro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl.

Figura 1.2.1 ubicación del Centro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl.

En la Fig. 1.2.2 se muestra el mapa de distribución del inmueble del CentroRegional de Cultura de Ciudad Nezahualcóyotl de toda la planta baja, así como laFig. 1.2.3 las instalaciones del inmueble de la planta alta.

Como se puede ver, es un espacio demasiado amplio, en el cual se llevan a cabotodas las actividades ya mencionadas.

4ta. Av. Esq. Francisco ZarcoCol. Virgencitas


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Fig. 1.2.2. Distribución del inmueble de la planta baja del Centro Regional de Cultura; 1.Sala de exposiciones, 2. Museo, 3. Salón de danza, 4. Salón de música, 5. Sala deciencia, 6. Cabina de radio, 7. Oficina OSIN, 8. Salón de uso múltiple, 9. Temazcal, 10.

Auditorio. 11. Vigilancia, 12. Bodega, 13. Vestidores del auditorio, 14. Estatua deNezahualcóyotl, 15. Baños.


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Fig. 1.2.3. Distribución del inmueble de la planta alta del Centro Regional de Cultura; 16. Área de oficinas, 17. Biblioteca, 18. Salón de danza folklórica, 19. Dos salones de artes plásticas, 20. Salón de danza clásica, 21. Dos salones de uso múltiple, 22. Bodegas, 23.Cabina de audio, 24. Salón de música, 25. Baños.


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CAPÍTULO

ANTECEDENTES TEÓRICOS


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2.1 Definición de Acústica

La Acústica es una ciencia que trata con la producción, efectos y transmisión delas ondas sonoras; la transmisión de ondas sonoras a través de varios medios,incluyendo reflexión, refracción, difracción, absorción e interferencia; las

características de auditorios, teatros y estudios, así como su diseño.

La palabra acústica proviene de un vocablo griego que significa audición.

2.2 Definición de sonido

El sonido puede definirse como un movimiento ondulatorio en el aire o en otromedio elástico (estímulo) o como la excitación del mecanismo de la audición queresulta de la percepción del sonido (sensación).

2.2.1 Características del sonido

Reflexión. En general, una onda sonora se reflejará siempre que haya unadiscontinuidad o un cambio de medio. La onda reflejada depende de la ondaincidente, el ángulo de incidencia, la superficie reflectora y las impedanciascaracterísticas de los medios. La ley de la reflexión expresa que el ángulo deincidencia es igual al ángulo de reflexión.

Refracción. Cuando las ondas sonoras inciden en una discontinuidad o límite, unaparte se refleja y el resto cruza el límite para formar las ondas transmitidas.Cuando el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico, todas las ondas se

reflejan y nada se transmite. La dirección de propagación de las ondastransmitidas no es la misma que la de las ondas incidentes. Las ondastransmitidas son desviadas alejándose o acercándose a la normal hacia lasuperficie límite en concordancia con las velocidades del sonido en los medios.Esta es la refracción del sonido.

Difracción. Cuando las ondas sonoras encuentran un obstáculo, se difundiránalrededor de los lados del obstáculo dando lugar a la difracción del sonido. Enotras palabras, las ondas sonoras son desviadas o sus direcciones depropagación se cambian debido a los obstáculos que se encuentran en su

trayectoria. Las ondas sonoras también se difractan, en vez de reflejarse, si suslongitudes de onda son comparables con las dimensiones de los objetosreflectantes.

Atenuación. La atenuación de una onda sonora se refiere a la reducción en lamagnitud de su amplitud. Un ejemplo lo encontramos en la llamada ley cuadráticainversa, la cual se cumple en condiciones de campo libre, expresando que la


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presión acústica se reduce a la mitad cada vez que se duplica la distancia deseparación con respecto a la fuente sonora.

Absorción. El concepto de absorción en Acústica se refiere a la disipación deenergía que ocurre cuando una onda sonora incide en una superficie dada. La

palabra “absorción” es usada comúnmente en relación con la acción de unaesponja cuando se remoja en el agua. Tal connotación no se aplica en Acústica. Elagua absorbida por la esponja puede recuperarse exprimiendo la esponja. Elsonido cuando es absorbido por el material, no puede recuperarse; se vuelvepérdida de energía, convertida en calor. Una onda sonora puede perder tambiénalgo de su energía cuando se propaga a través de un medio sólido o fluido,asociándose ésta pérdida también a la absorción.

Interferencia. Si se superponen ondas sonoras de igual frecuencia y amplitud, sepresentan efectos de cancelación o refuerzo entre ellas. El fenómeno se describe

como interferencia, es decir, el efecto resultante en cada punto del medio es lasuma algebraica de los efectos de las dos ondas. Se presenta la interferenciadestructiva en los puntos en donde las ondas se encuentran en oposición de fasey la interferencia constructiva en los puntos en donde las ondas se encuentran enfase.

2.2.2 Naturaleza del sonido

El sonido es la sensación percibida por el oído humano resultante de las rápidasfluctuaciones en la presión del aire. Estas fluctuaciones son usualmente creadas

por algún objeto vibrante, el cual ocasiona un movimiento ondulatorio longitudinalen el aire.

La mayoría de la gente tiene alguna idea intuitiva de lo que constituye una onda.Casi todos han visto las olas del océano romper en la playa o han notado los rizosque se radian alejándose del lugar donde una piedra golpea la superficie de unestanque. Las ondas sonoras son un tipo particular de una clase general de ondasconocidas como ondas elásticas. Las ondas elásticas pueden encontrarse enmedios que poseen las propiedades de masa y elasticidad. Si una partícula dedicho medio es desplazada, entonces las fuerzas elásticas presentes tenderán a

empujar la partícula de vuelta a su posición original. El término partícula del mediodenota un elemento de volumen lo suficientemente grande para contener millonesde moléculas, de modo que puede considerarse como un fluido continuo, aunquesuficientemente pequeño de modo que las variables acústicas como la presión, ladensidad y la velocidad pueden considerarse constantes a través del elemento devolumen.


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La partícula desplazada posee inercia y puede por lo tanto transferir cantidad demovimiento a una partícula vecina. La perturbación inicial puede por consiguientepropagarse a través del medio entero.

Hay varias analogías que pueden esbozarse entre la propagación de una onda

sonora y la propagación de rizos en la superficie de un estanque. Ambasperturbaciones viajan alejándose de sus respectivas fuentes a una velocidadconstante. Asimismo, ambas perturbaciones se propagan mediante un intercambiode momentum y no hay transferencia neta de materia lejos de la fuente sonora, delmismo modo que no hay flujo neto de fluido en el estanque.

La distinción importante es, sin embargo, que los rizos se propagan medianteondas transversales (es decir, la velocidad de la partícula está en ángulo recto conla dirección de propagación) mientras que el sonido en el aire se propagamediante ondas longitudinales (es decir, la velocidad de la partícula está en la

misma dirección de la propagación).

2.3 Definición de ruido

No existe una definición inequívoca de ruido. De forma amplia, podemos definircomo ruido cualquier sonido no deseado que puede interferir la recepción de unsonido.

Así, el ruido acústico es aquel ruido (entendido como sonido molesto) producidopor la mezcla de ondas sonoras de distintas frecuencias y distintas amplitudes. Lamezcla se produce a diferentes niveles ya que se conjugan tanto las frecuenciasfundamentales como los armónicos que las acompañan. La representación gráficade este ruido es la de una onda sin forma (la sinusoide ha desaparecido).

2.3.1 Tipos de ruido

Se pueden hacer dos clasificaciones diferentes de ruido acústico, las mismas sepodrían hacer con cualquier otro ruido:

En función de la intensidad en conjunción con el periodo.

En función de la frecuencia.

Tipos de Ruidos según la intensidad y el periodo.

Ruido continuo o constante. El ruido continúo o constante es aquel ruido cuyaintensidad permanece constante o presenta pequeñas fluctuaciones (menores a 5dB) a lo largo del tiempo. Una cosa bastante importante es que el ruido eshomogéneo y superficial es un sinónimo a sonido.


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Ruido fluctuante. El ruido fluctuante es aquel ruido cuya intensidad fluctúa (varia) alo largo del tiempo. Las fluctuaciones pueden ser periódicas o aleatorias.

Ruido impulsivo. El ruido impulsivo es aquel ruido cuya intensidad aumentabruscamente durante un impulso. La duración de este impulso es breve, en

comparación con el tiempo que transcurre entre un impulso y otro. Suele serbastante más molesto que el ruido continuo.

Existen fuentes de ruido artificiales o generadores de ruido que emiten ruidoblanco o rosa. Estos generadores de ruido son utilizados en acústica para realizarciertas mediciones como aislamiento acústico, insonorización, reverberación, etc.

Ruido Blanco. Fonéticamente: /Shshshshsh/ (como suenan las interferenciastelevisivas)

El ruido blanco, denominado así por asociación con la luz blanca, se caracteriza

por su distribución uniforme en el espectro audible (20 Hz a de 20 KHz). Es decir,es un ruido cuya respuesta en frecuencia es plana (ver Grafica 2.3.1.1), lo quesignifica que su intensidad (amplitud de sonido) es constante para todas lasfrecuencias f .

Gráfica 2.3.1.1 Ruido blanco teórico visto en un analizador tipo FFT

El ruido blanco exhibe una pendiente positiva de 3 dB por tercio de octava si semide en un analizador de ancho de banda porcentual constante, como puede serun analizador RTA (analizador de espectro en tiempo real) de tercio de octava.


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Gráfica 2.3.1.2 Ruido blanco teórico visto en un analizador tipo RTA

Ruido rosa. Fonéticamente: /Fsfsfsfsfsfs/ (como suenan las interferenciasradiofónicas)

La respuesta en frecuencia del ruido rosa no es plana, su intensidad decae 3decibeles por octava (Gráfica 2.3.1.3).

Gráfica 2.3.1.3 Ruido rosa teórico visto en un analizador tipo FFT


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El ruido rosa muestra un espectro plano (ver Gráfica 2.3.1.4) si se mide en unanalizador de ancho de banda porcentual constante.

Gráfica 2.3.1.4 Ruido rosa teórico visto en un analizador tipo RTA

El ruido rosa que emiten los generadores de ruido se utiliza con filtros de 1/3 debanda de octava para medir la acústica de salas. Se elige 1/3 de octava para elfiltro porque es a partir de ahí cuando el oído es capaz de detectar irregularidadesen la respuesta en frecuencia).

2.4 Nivel de presión acústica

El oído humano es capaz de detectar variaciones de presión acústicacomprendidas entre 20x10-6 Pa (20 μPa) y 200 Pa (200.000.000 μPa).

Si la cuantificación de la presión acústica la hiciésemos en Pa, deberíamos utilizaruna escala de 200.000.000 unidades, teniendo que manejar unas cantidadesenormes. Para evitar esto, se utiliza una escala logarítmica, introduciendo elconcepto Nivel de Presión Acústica (Lp) en decibeles, dado por la expresión:

(2.4.1)

Siendo:

P = presión acústica existente, en Pa.Lp = nivel de presión acústica, en dBP0 = 2x10

-5 Pa, presión acústica de referencia (umbral auditivo).


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Al haber realizado esta conversión, pasando las unidades de Pascales a decibelesreferidos a presión, se advierte que el manejo de las cifras obtenidas es muchomás sencillo. Así, para el umbral de audición, tendríamos:

(2.4.2)Lo cual quiere decir que la cifra de 0 dB de presión acústica no significa "ausenciade sonido" sino, más bien, "ausencia de sensación sonora". En cuanto al umbralde dolor (200 Pa), su valor en decibeles sería:

(2.4.3)

Mediante la utilización de la escala en dB hemos convertido una escala de200.000.000 unidades en otra de 140 unidades.

Otro aspecto útil de la escala en decibeles es que da una aproximación muchomejor a la percepción humana de sonoridad relativa que la escala lineal (Pa). Estoes porque el oído reacciona a un cambio logarítmico de nivel, que corresponde ala escala de decibeles, donde dB es el mismo cambio relativo en cualquier lugarde la escala.

2.5 El sonómetro

El sonómetro es un instrumento que permite medir el nivel de presión acústica,

expresado en dB. Está diseñado para responder al sonido de la misma formaaproximadamente que el oído humano y proporciona mediciones objetivas yreproducibles del nivel de presión acústica. Básicamente consiste de un micrófonocomo transductor de entrada, una sección de procesamiento de señal y unaunidad de lectura.

La figura 2.5.1 representa la estructura funcional de un sonómetro, mediante undiagrama a bloques.

En este diagrama, el micrófono de medición convierte la señal acústica a una

señal eléctrica equivalente. El tipo de micrófono más apropiado para lossonómetros es el micrófono de condensador, por ser uno de los más estables yconfiables.

Los dos amplificadores, precedidos por atenuadores ajustables por pasos,adecuan la sensibilidad de la señal dentro del sistema de medición.


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Figura 2.5.1 Diagrama a bloques de un sonómetro

Pueden realizarse diferentes tipos de procesamiento en la señal. Esta puedepasar a través de una red de ponderación en frecuencia, cuya característica derespuesta a la frecuencia varia de manera similar a la del oído humano, simulandolos contornos de igual sonoridad. Esto ha resultado en tres diferentescaracterísticas de ponderación en frecuencia normalizadas internacionalmente,denominadas como ponderación “A”, “B” y “C”. La red de ponderación “A”

proporciona una respuesta que se aproxima a la curva invertida de un contorno deigual sonoridad para niveles de presión acústica bajos, la red de ponderación “B”

corresponde a un contorno invertido para niveles de presión acústica medios y lar ed “C” a un contorno invertido para niveles de presión acústica altos, siendo la redde ponderación “A” la más ampliamente usada.

Cuando se requiere información más detallada de una señal compleja, puededividirse el intervalo de frecuencia audible en bandas de frecuencia. Esto serealiza con filtros electrónicos pasa banda, los cuales rechazan señales quecontengan frecuencias fuera de la banda seleccionada. Los filtros usualmentetienen un ancho de banda de una octava o un tercio de octava. Una octava es unabanda de frecuencias en la que la frecuencia superior es el doble de la inferior; el

nombre proviene del hecho de que una octava cubre ocho notas de la escalamusical diatónica. Un tercio de octava cubre un intervalo donde la frecuenciasuperior es 1,26 veces la frecuencia inferior. Al proceso de dividir de esta manerauna señal compleja se le llama análisis en frecuencia.

La función del detector es obtener los valores representativos de la señal, talescomo el valor raíz cuadrático medio (r.c.m.) y el valor cresta o pico. El valor r.c.m.


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es de particular es de particular importancia porque está directamente relacionadocon la cantidad de energía contenida en la señal.

El convertidor lineal-logarítmico permite la conversión de una escala lineal (presiónen Pa) a una escala logarítmica (nivel de presión acústica en dB), de modo que la

tensión eléctrica de salida de ésta etapa es proporcional al nivel total considerado.

Generalmente los sonidos que se desean medir fluctúan en nivel. Para medir elsonido apropiadamente es deseable medir estas variaciones lo más exactamenteque sea posible. Sin embargo, si el nivel fluctúa demasiado rápido, losindicadores, particularmente los de tipo analógico (galvanómetros) e inclusive losde tipo digital, cambian tan erráticamente que en ocasiones es imposible obteneruna lectura significativa. Por esta razón, se han normalizado características derespuesta del detector las cuales se conocen como características de ponderacióntemporal y se obtienen mediante redes eléctricas del mismo nombre. Las más

comunes son la respuesta rápida (“fast”) y respuesta lenta (“slow”). La respuestarápida tiene una constante de tiempo de 125 ms, mientras que la respuesta lentatiene una constante de tiempo de 1 s. La selección de la característica deponderación temporal apropiada del detector frecuentemente se indica en lanorma en que estén basadas las mediciones.

El indicador exhibe el nivel de presión acústica en decibeles (dB). Este puede serde tipo analógico o digital.

Algunos sonómetros incorporan un circuito de retención para almacenar el valorcresta o el valor r.c.m. máximo.

Los sonómetros deben cumplir con la normalización correspondiente. La normaIEC 651 establece cuatro clases de exactitud para los sonómetros, las cuales seespecifican como clase “0”, “1”, “2” y “3”, siendo la clase “0” la de mejor exactitud.También existe la recomendación OIML R58 aplicable a sonómetros.

2.6 Acondicionamiento acústico

El acondicionamiento acústico consiste en la definición de las formas yrevestimientos de las superficies interiores de un recinto con objeto de conseguir

las condiciones acústicas más adecuadas para el tipo de actividad a la que sehaya previsto destinarlo.

Para obtener un buen acondicionamiento acústico se tratan internamente lasparedes, puertas, ventanas, techo y suelo, fijándose en que el valor del tiempo dereverberación sea idóneo en cada caso.


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~ 27 ~

Dentro de los ejemplos de espacios arquitectónicos que requierenacondicionamiento acústico especializado se encuentran estudios de grabación,auditorios, salas de concierto, etc.

2.7 Absorción acústica

El concepto de absorción en Acústica se refiere a la disipación de energía queocurre cuando una onda acústica incide en una superficie dada. La palabra“absorción” es usada frecuentemente por el lego en conexión con la acción de unaesponja cuando se remoja en el agua. Tal connotación no se aplica en Acústica. Elagua absorbida por la esponja puede recuperarse exprimiendo la esponja. Elsonido, cuando es absorbido por el material, no puede recuperarse; se vuelvepérdida de energía, convertida en calor. El concepto de absorción acústica esaplicable, en primer lugar, a interiores. Si no existen superficies reflectantes(paredes, techo y piso) el sonido se pierde totalmente a medida que aumenta la

distancia de la fuente.

Si suponemos que una onda con una cantidad dada de energía incide en unasuperficie con un ángulo aleatorio, entonces una porción de la energía incidenteserá reflejada al espacio donde se originó la energía y el resto de la energíaincidente se transmitirá a través del material del contorno.

Usando la técnica de rayos, el coeficiente de absorción α puede definirse como:

1 Energía reflejada Energía incidente (2.7.0.1)

De este modo, el coeficiente de absorción representa la porción de la energíaacústica que se pierde hacia el espacio de la fuente. Su valor variará de 0,0 a 1,0(es decir, de 0 por ciento a 100 por ciento). Así, si el coeficiente de absorción es0,0, no se pierde energía y todo el sonido permanece en el espacio de la fuente.Esto implica que las particiones son acústicamente “duras” y que la energía

reflejada iguala a la energía incidente. A medida que el coeficiente se aproxima a1,0 tanto más se pierde la energía hacia el espacio de la fuente y la energía

reflejada se convierte en la porción más pequeña de la energía incidente. Se diceque la superficie es acústicamente “suave”.

Similarmente, el coeficiente de transmisión puede definirse de la siguiente manera:

1 Energía transmitida

Energía incidente (2.7.0.2)


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~ 28 ~

La energía total en la onda es representada por la suma del coeficiente deabsorción () más el coeficiente de transmisión (), es decir:

1 (2.7.0.3)

Despreciando la pérdida por fricción (conversión a calor) que ocurre dentro delmaterial.

El valor numérico del coeficiente de absorción, como se ha expuesto previamente,para todos los materiales conocidos es un valor finito comprendido entre 0,01 (1por ciento) para superficies extremadamente duras como acero pulido o concretodenso a 0,99 para materiales altamente absorbentes. Las ventanas abiertas seconsideran 100 por ciento absorbentes.

La unidad de la absorción sonora es el Sabin. En las unidades del sistemainternacional SI, 1 Sabin métrico es el equivalente de 1 m2 de superficie

perfectamente absorbente; en las unidades del sistema inglés, 1 Sabin es elequivalente de 1 ft2 de superficie perfectamente absorbente. Por ejemplo, unasuperficie S de 10 m2 que tiene un coeficiente de absorción de 0,70 tiene unaabsorción total de 7,0 Sabin métricos. Una superficie de 10 ft2 que tiene uncoeficiente de absorción de 0,70 tiene una absorción total de 7,0 Sabin.

El coeficiente de absorción es también una función de la frecuencia de la ondaacústica. Las longitudes de onda más pequeñas (altas frecuencias) tienen lapropiedad de penetrar más fácilmente la barrera y convertirse en energía caloríficaque las longitudes de onda más grandes (bajas frecuencias).

Las propiedades generales que los materiales absorbentes de sonido deben tenerpara ser efectivos incluyen la necesidad de que la superficie sea relativamentetransparente a la ondas acústicas. Al igual que el vidrio es transparente otranslucido a la luz, así también lo son varios materiales al paso del sonido. Elmaterial también debe proporcionar algún mecanismo mediante el cual la energíaacústica sea convertida a energía calorífica mediante fricción durante el paso de laonda por el material.

La transparencia se consigue teniendo una superficie altamente porosa, o

mediante el uso de un material duro perforado sobre un material poroso, ocubriendo el material poroso con una membrana impermeable muy delgada, ligeray flexible. Cada una de ellos puede producir el mismo efecto absorbente, siendo ladiferencia el tipo de atmósfera en que cada uno se usa. Todos estos tipos deconstrucción actúan como una reactancia acústica de tipo masa en serie y por lotanto todas ellos muestran una transparencia decreciente a medida que aumentala frecuencia más allá del punto óptimo de diseño.


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~ 29 ~

2.7.1 Absorción por porosidad a frecuencias medias y altas

La palabra clave en esta discusión de absorbentes de sonido porosos esintersticios. Es simplemente el espacio entre dos cosas. Si una onda sonora incideen una paca de algodón, la energía sonora pone a vibrar las fibras de algodón. La

amplitud de la fibra nunca será tan grande como la amplitud de la partícula de airede la onda sonora debido a la resistencia de fricción. Parte de la energía sonora escambiada a calor por fricción a medida que las fibras son puestas en movimiento,restringido como es este movimiento. El sonido penetra más y más en losintersticios del algodón, perdiendo más y más energía a medida que más y másfibras están vibrando. El algodón es un excelente absorbente de sonido que hassido especificado en el tratamiento de estudios en África, donde fue abundante ybarato, y debido a que los materiales importados eran imposibles.

Los materiales porosos absorbentes más comúnmente usados como absorbentes

de sonido son usualmente materiales fibrosos en forma de placas, espumas,textiles, alfombras, cojines, etc. Si las fibras están empacadas demasiado flojas,habrá poca pérdida de energía como calor. Por otra parte, si son empacadasdemasiado densamente, la penetración sufre y el movimiento del aire no puedegenerar suficiente fricción para ser eficaz. Su efectividad depende del espesor delmaterial, el espacio de aire y la densidad del material.

La eficiencia de absorción de los materiales dependen del entrampamiento, y ladisipación de energía sonora en los minúsculos poros puede ser seriamenteperjudicada si los poros de la superficie son llenados de modo que la penetración

sea limitada. El bloque de concreto rústico, por ejemplo, tiene muchos de estosporos y es un buen absorbente de sonido. Al pintar ese bloque, se llenan los porosde la superficie y se reduce grandemente la penetración del sonido, y de estemodo la absorción. Sin embargo, si se pinta por rociado, la absorción puedereducirse muy modestamente. Los mosaicos acústicos pintados en la fábricaminimizan el problema de absorción reducida. Bajo ciertas condiciones, unasuperficie pintada puede reducir la porosidad pero actuar como un diafragma quepodría en efecto llegar a ser un buen absorbente basado en un principio diferente,el de un diafragma vibrante amortiguado.

En los primeros estudios de radiodifusión, el tratamiento acústico fue un usoexcesivo de pisos alfombrados y tapices, los cuales pusieron de relieve un seriodefecto de la mayoría de los absorbentes porosos - la de absorción pobre en bajasfrecuencias. Los mosaicos de fibra de celulosa con caras perforadas seconvirtieron en el siguiente estilo de tratamiento, pero también eran deficientes enla absorción de bajas frecuencias. El uso entusiasta de absorbentes porosos, nosolo durante los primeros días sino hasta hoy, ocasiona un exceso de la absorción


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de la energía sonora de alta frecuencia, sin tocar un problema mayor de laacústica de recintos, las ondas estacionarias de baja frecuencia.

2.7.2 Absorción del público y de las butacas

La absorción total de un recinto depende de los materiales absorbentes utilizadoscomo revestimientos o acabados de sus superficies y de la absorción producidapor el público y las butacas existentes.

Si se considera que el público se encuentra más o menos disperso, como es elcaso de los usuarios de un polideportivo o de una estación de autobuses, en lugarde hacer uso del coeficiente de absorción unitario (es decir, absorción porm2)se suele utilizar la absorción por persona App (en Sabin). En tal caso, laabsorción total del público A está dada por:

p pp A NA

(sabins) (2.7.2.1)

Donde:

N número de personas

A pp absorción de una persona, de pie o sentada (sabins)

La absorción total totalA del recinto se obtiene sumando este término con la

absorción producida por los materiales instalados en las superficies límite:

n

i

ii

1

ptotal ASA

(2.7.2.2)

Donde:

Si superficie “iésima”

i

coeficiente de absorción de la “iésima” superficie .

En el caso de que sea de interés asignar al público un coeficiente de absorción

unitario p , sería necesario dividir pA entre la superficie ocupada por el mismo pS

p

p

pS

A

(2.7.2.3)

Respecto a la absorción producida por el público, ésta se debe principalmente altipo de ropa utilizada y a su grado de porosidad. Debido a que la ropa no suele ser


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muy gruesa, la absorción a bajas frecuencias es relativamente pequeña, mientrasque aumenta a frecuencias medias y altas. Por otra parte, debido a que lavestimenta varía entre individuos, solo es posible disponer de valores promediosde absorción. Dichos valores suelen variar en función del autor que losproporciona y, además, pueden sufrir variaciones con el paso del tiempo debido a

los cambios en la moda.

Si se considera la disposición habitual del público en salas destinadas aespectáculos públicos como salas de conferencias, teatros, salas de conciertos,cines, etc., en las que las personas se hallan siempre sentadas de formaagrupada, resulta más apropiado utilizar coeficientes de absorción unitarios (porm2), en lugar de la absorción por persona. En tal caso, se usan dos tipos decoeficientes de absorción en función de la frecuencia: los correspondientes abutacas ocupadas y los asociados a las butacas vacías. Ello es debido a que lasbutacas, por sí mismas, presentan una notable absorción que hay que tener en

cuenta.

El motivo de este cambio de planteamiento en el cálculo de la absorción es que,según verificaron Beranek y Kosten, la absorción de butacas (vacías u ocupadas)aumenta en proporción directa a la superficie que ocupan, casi con totalindependencia del número de las mismas existente en dicha superficie. Estaafirmación es válida siempre y cuando el espacio ocupado por cada butaca varíeentre 0,45 y 0,79 m2 (situación habitual en la práctica).

La absorción total de las butacas Ab se calcula de la siguiente forma:

bA b SA (2.7.2.4)

Donde:

SA superficie acústica efectiva ocupada por las butacas (en m2) formada por la

superficie real bS ocupada por las mismas más la superficie total de las bandas

perimetrales de 0,5 m de anchura que bordean los diferentes bloques de butacas(exceptuando las zonas contiguas a una pared).

b coeficiente de absorción unitario de las butacas, vacías u ocupadas.

Al igual que en el caso anterior, la absorción total totalA del recinto considerado se

obtiene sumando bA con la absorción producida por sus superficies límites:

n

1i

bitotal ASA i

(2.7.2.5)


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~ 32 ~

2.8 Reverberación y tiempo de reverberación

Reverberación

Es la persistencia de sonido debida a las reflexiones sucesivas de sonido queocurren en los contornos de un recinto después de que ha cesado la emisión deuna fuente sonora.

Tiempo de reverberación

Conforme a la norma ANSI S-1.1 el tiempo de reverberación de un recinto es eltiempo requerido para que el nivel de presión acústica cuadrática media en elinterior, originalmente en estado estable, decrezca 60 dB después de que seinterrumpe la fuente.

2.8.1 Ecuación de Sabine

i

n

i

i aS

V

aS

V

A

V TR

161,0

161,0

161,0

1

60

Donde:

V volumen del recinto, en m3

1

n

i

ii aS aS A absorción total del recinto, en sabins o m2

n

i

iS S 1

área total del recinto, en m2

1

S

aS

a

n

i

ii

coeficiente de absorción promedio del recinto

iS área de la superficie “i”, en m2

ia coeficiente de absorción de la superficie “i”

(2.8.1.1)


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~ 33 ~

La ecuación de Sabine representa una hipérbola y supone una distribuciónuniforme y difusa de la energía sonora en todos los puntos del recinto, igualprobabilidad de propagación del sonido en todas las direcciones, e igual eficaciade un absorbente en la reducción del sonido audible en todos los puntos delrecinto.

2.8.2 Ecuación de Norris-Eyring

Durante los años 1930 - 1932 Eyring y Norris desarrollaron de formaindependiente una teoría de la reverberación que tuviera validez cuando en elrecinto existe una elevada absorción. Hay que tener presente que la teoría deSabine fue concebida para salas con un grado de absorción pequeño.

)1(ln 161,0 60

aS V TR

Donde:

V volumen del recinto, en m3

n

i

iS S 1

área total del recinto, en m2

1

S

aS

a

n

i

ii

coeficiente de absorción promedio del recinto

iS área de la superficie “i”, en m2

ia coeficiente de absorción de la superficie “i”

2.9 Inteligibilidad de la palabra

La meta de un diseño acústico para un desempeño óptimo de la voz es

proporcionar la máxima inteligibilidad del habla, manteniendo también una calidadnatural de la voz. La inteligibilidad es directamente dependiente del nivel de laseñal, el nivel de ruido de fondo y el nivel de reverberación en el recinto. Lacalidad natural de la voz es controlada por la uniformidad espectral de lasreflexiones y la absorción de las superficies del recinto y el mobiliario y por elesfuerzo requerido del orador. En recintos más grandes el sistema de refuerzosonoro tendrá un mayor efecto en la calidad e inteligibilidad de la voz.

(2.8.2.1)


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~ 34 ~

Establecer metas de diseño específicas para la relación señal a ruido y para lareverberación no es una tarea fácil. Durante el pasado medio siglo unos cuantosestudios psicoacústicos han intentado cuantificar la dependencia de lainteligibilidad con respecto al ruido de fondo y a la reverberación. Los datos y lasconclusiones han variado considerablemente. Algunas de estas variaciones

pueden atribuirse a la difícil tarea de hacer pruebas de la inteligibilidad del habla yestablecer medidas de aceptabilidad relacionadas con las pruebas. Además de lasvariables acústicas, hay también variaciones en las habilidades de los oradores ylos escuchas así como en el nivel de dificultad del contenido del habla.

El diseño acústico de recintos pequeños y locales con tiempos de reverberacióncortos (menores que 1,5 s) es relativamente simple. Sin embargo, el diseñoacústico y electroacústico de recintos grandes y locales con un tiempo dereverberación grande es mucho más complejo. También es todavía un poco deuna ciencia inexacta debido a los problemas inherentes para cuantificar y

especificar la inteligibilidad.

Además del inconveniente que representa para la inteligibilidad de la palabra laexistencia de eco o eco flotante en una sala, la comprensión de un mensaje oraldepende fundamentalmente de la correcta percepción de sus consonantes.

A principios de la década de los años 70, el investigador holandés V. M. A. Peutzllevó a cabo un trabajo exhaustivo a partir de la cual estableció expresiones paracalcular la inteligibilidad.

El trabajo se dividió en dos partes. La primera consistió en realizar una serie depruebas de audiencia en diferentes recintos, basadas en la emisión de un conjuntopreestablecido de “logatomos”, que son palabras sin significado formadas por

consonante-vocal-consonante. Cada individuo receptor registraba lo queescuchaba, y posteriormente se procesaba toda la información recabada y secalculaba una estadística de los resultados obtenidos. Por ejemplo, si elporcentaje medio de logatomos detectados correctamente en uno de los recintosera de 85 %, se consideraba entonces que la pérdida de información era de un 15%. Como dicha pérdida se asociaba a una percepción incorrecta de lasconsonantes, Peutz la denominó % de Pérdida de Articulación de Consonantes,

que se abrevia %ALCons (del inglés Articulation Loss of Consonants). En elejemplo referido se tendría un %ALCons de un 15 %. Por tratarse de un parámetroindicativo de una pérdida, cuanto mayor sea, menor será el grado de inteligibilidadresultante. La segunda parte consistió en encontrar un modelo matemático, que apartir de parámetros acústicos del recinto bajo estudio permitiese determinar elvalor de %ALCons en cada punto, sin necesidad de realizar pruebas laboriosascon audiencias.


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Haciendo uso de la teoría acústica estadística, Peutz dedujo que el valor de%ALCons en un punto dado se podía determinar a partir de las expresiones:

QV

Tr 200 %ALCons

2

Para: cD3,16r (2.9.1)

T9ALCons% Para: cD3,16r (2.9.2)

Donde,

r distancia entre el emisor (orador) y el receptor, en metros (m)

T tiempo de reverberación de la sala, en segundos (s)

V volumen de la sala, en metros cúbicos (m3)

Dc distancia crítica R Q0,14

Q factor de directividad de la fuente sonora en la dirección considerada ( 2Q

en el caso de la voz humana, considerando la dirección frontal del orador)

-1

S R tot

a

aconstante de la sala

Stot superficie total de la sala, en metros cuadrados (m2)

a coeficiente de absorción promedio de la sala (en sabins o m 2)

Usualmente el %ALCons se calcula en la banda de 2kHz, por tratarse de la bandade máxima contribución a la inteligibilidad de la palabra.

El valor de %ALCons va aumentando a medida que el receptor se aleja de la

fuente, hasta una distancia cD3,16r . Para distancias cD3,16r , el valor de

%ALCons tiende a ser constante, lo cual significa que a partir de esta distancia, lainteligibilidad de la palabra ya no empeora.

En la Tabla 2.7.3 se indica la valoración subjetiva del grado de inteligibilidad.

Tabla 2.9.3

%ALCons Valoración subjetiva1,4 % - 0 % Excelente

4,8 % - 1,6 % Buena11,4 % - 5,3 % Aceptable24,2 % - 12 % Pobre46,5 % - 27 % Mala


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Otro factor que contribuye a la pérdida de inteligibilidad, es el ruido de fondoexistente en la sala. Se considera que su efecto es despreciable, cuando el nivelcorrespondiente al ruido de fondo está como mínimo 10 ó 12 dB por debajo delnivel de la señal de interés.

2.10 Aislamiento acústico

Se refiere al conjunto de acciones encaminadas a la obtención de una correctaatenuación en la transmisión de ruido y vibraciones entre los diferentes espaciosque integran un recinto.

Consiste en obtener un buen aislamiento contra el ruido aéreo y contra el ruidoestructural, entre los diferentes locales. Para ello es necesario considerar:

materiales empleados en la construcción

espesor de los materiales muros dobles

puertas y ventanas

perforaciones debidas a la instalación de servicios (energía eléctrica,teléfono, redes, aire acondicionado, etc.)

Se puede definir como aislamiento acústico a ruido aéreo, a la pérdida de energíade las ondas acústicas al atravesar un elemento constructivo divisorio.

Por aislamiento al ruido de impacto o al ruido transmitido por estructura se

entiende la pérdida de energía que experimentan las vibraciones al propagarse através del material.

2.10.1 El proceso de transmisión acústica.

Al hablar de aislamiento acústico se suele hacer una distinción entre el que seobtiene para el sonido que se transmite por vía aérea y el conseguido para elsonido que se transmite por estructura. Nos referiremos al primero de ellos.

Cuando las ondas acústicas inciden en una partición, las presiones acústicas

variables que actúan sobre la superficie la ponen en movimiento y una porción dela energía asociada a las ondas se transfiere entonces a la partición. Si la particiónes un panel homogéneo, ambos lados vibrarán simultáneamente y las mismasvibraciones aparecen en la superficie de la partición opuesta a aquella en la cualincidieron las ondas, produciendo ondas acústicas en el espacio adyacente. Enparticiones más complejas, las cuales pueden consistir por ejemplo de un arreglo


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formado por varios materiales, parte de la energía de las ondas puede disiparsedentro de la partición.

2.11 Curvas de criterio de ruido NC

los seres humanos se encuentran rodeados por el ruido en todas sus actividades,por lo que si se desea conocer y valorar la reacción de una persona o de uncolectivo, ante el ruido, es necesario crear una escala que relacione la respuestasubjetiva de las personas con alguna propiedad física medible de la fuente sonoracomo su potencia acústica emitida, intensidad acústica a una cierta distancia,presión acústica en un determinado punto, con este compendio de propiedades sepuede determinar un único valor numérico llamado ÍNDICE .

De esta forma se podrán crear CRITERIOS que nos darán valores del índice deruido que no deben superarse. La comparación de los valores medidos de un

índice, en un caso determinado de ruido, con los máximos valores admitidos, esdecir, se hace una evaluación del ruido estudiado.

Las curvas de valoración NC es un índice dado por L. L. Beranek en 1957, con elque se pretendió originalmente relacionar el espectro de un ruido con laperturbación que producía en la comunicación verbal, teniendo en cuenta losniveles de interferencia de la palabra y los niveles de sonoridad (ver tabla 2.11.1).

Tabla 2.11.1

Tipos de recinto Rango de NC

Estudios de radio, Estudios de grabación 15-20

Salas de concierto, Auditorios grandes 20-25

Salas de música 20-25

Teatros 20-25

Iglesias 30-35

Apartamentos, cuartos de hotel 30-40

Salones de clase 30-40

Hospitales 35-40

Salas de cine 35-40

Salas de conferencia, oficinas pequeñas 35-40Salas de audiencia 35-40

Bibliotecas 35-40

Oficinas publicas (grandes), bancos, tiendas 40-45

Restaurantes, cafeterías 40-45


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En la Figura 2.11.2 se muestran las curvas de criterio de ruido NC teniendo en lahorizontal las frecuencias centrales en bandas de octava en dB y en la vertical losniveles de presión acústica en dB.

En la Tabla 2.11.3 se tiene los valores correspondientes de los niveles de presión

acústica de las curvas de criterio de ruido NC.

Figura 2.11.2

Tabla 2.12.3

Niveles de presión acústica por bandas de octava (dB)NC Frecuencias centrales (Hz)

125 250 500 1000 2000 400015 36 29 22 17 14 1220 40 33 26 22 19 1725 44 37 31 27 24 2230 48 41 35 31 29 2835 52 45 40 36 34 3340 57 50 45 41 39 3845 60 54 49 46 44 4350 64 58 54 51 49 4855 67 62 58 56 54 5360 71 67 63 61 59 5865 75 71 68 66 64 6370 79 75 72 71 70 69


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2.12 Sistema de refuerzo sonoro

El refuerzo sonoro consiste en aumentar el nivel acústico de la fuente sonorahasta un nivel suficiente que permita una buena comprensión del mensaje porparte del oyente. El refuerzo sonoro está compuesto por un captador, un

amplificador y un transductor o altavoz (Fig. 2.12.1).

Fig. 2.12.1 diagrama a bloques de un sistema de refuerzo sonoro

Entendemos por entorno acústico el espacio cerrado, parcialmente cerrado oabierto por el que se desplaza el sonido procedente de una o más fuentes.

En todos los casos, según sea el entorno acústico, el sonido llega hasta los oídosde los oyentes directamente o por reflexión sobre las paredes.

La importancia de las reflexiones depende del material de que esté construida lapared reflectante. Cada material tiene sus particulares características de absorciónque influirán en la calidad acústica del local.

Captador Amplificador Transductor


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CAPÍTULO

ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL DEL AUDITORIO


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El auditorio del Centro Regional de Cultura de Ciudad Nezahualcóyotl consta de 5puntos de acceso, los cuales son:

Dentro del Centro Regional de Cultura se encuentra la entrada y salida principal(ver Fig. 3.0.1), dos salidas de emergencia a los costados del escenario y dos

accesos para los vestidores (ver Fig. 3.0.2 ).

El auditorio consta de dos pasillos centrales y dos laterales para el acceso a lasbutacas (ver Fig. 3.0.2 ). Cuenta también con tres secciones de butacas, teniendoun cupo para 442 personas.

Fig. 3.0.1. Vista de la entrada y salida principal

Fig. 3.0.2. Vista de planta del auditorio: 1. Cabina de audio, 2. Acceso a las butacas, 3.

Cabina de proyección, 4. Pasillos centrales, 5. Pasillos laterales, 6. Escenario, 7. Acceso

a los vestidores, 8. Pasillos de las salidas de emergencia y 9. Zona de butacas.

* Todas las referencias se encuentran al final del trabajo

1

2

2

3

4 567

8

8

9

9

9


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3.1 Análisis del acondicionamiento acústico.

3.1.1 Dimensiones del auditorio.

A continuación se muestra en las Figuras 3.1.1.1 a la 3.1.1.5 los datos de las

medidas del recinto; posteriormente se indican los cálculos necesarios para eldesarrollo del proyecto.

Fig. 3.1.1.1 Corte lateral del auditorio.

Fig. 3.1.1.2. Vista desde el escenario hacia la cabina.


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Fig. 3.1.1.3 Vista desde la cabina hacia el escenario.

Fig. 3.1.1.4. Vista del pasillo que comunica a la entrada y salida principal


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Fig. 3.1.1.5. Vista de planta del auditorio.

3.1.2 Obtención de datos geométricos.

Para poder analizar el recinto es necesario saber que volumen tiene el auditorio,para con esto identificar según diferentes expertos que tiempo de reverberación esel óptimo para que el auditorio sea acústicamente eficiente. Para ello se buscaseccionar en varias partes el volumen del auditorio en figuras geométricas básicas

y sumarlas, para de esta manera conseguir el volumen total del auditorio de unaforma más sencilla.

Volumen.


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~ 45 ~

3.2 Determinación del tiempo de reverberación óptimo.

Para la obtención del tiempo de reverberación óptimo del recinto nos auxiliamosde 3 gráficas de distintos autores (Leo L. Beranek, M. David Egan y J. E. Moore);en cada grafica se traza una recta partiendo del tamaño de volumen del recinto yse intersecta con la curva del tipo de recinto que se busca; posteriormente se trazauna recta perpendicular al eje del tiempo para así obtener el tiempo dereverberación.

Las gráficas 3.2.1, 3.2.2 y 3.2.3 nos muestran el tiempo de reverberación óptimo para diferentes tipos de recintos acústicos para un tiempo de reverberación de 500

Hz, de los autores citados.

El volumen total del auditorio es de 3589.863 m3. Para el caso en donde las

gráficas están expresadas en pies cúbicos (ft3

) se tendrá que hacer la conversiónde m3 a ft3. Tomando en cuenta que , por lo que .

Con la Gráfica 3.2.1[6] , del autor Leo L. Beranek se obtiene un valor del tiempo dereverberación óptimo de 1 segundo.

* Las gráficas 3.2.1 a la 3.2.3 están plasmadas en su versión original. Por tal motivo se presenta elsiguiente glosario de traducción al castellano.

Catholic church-Iglesia católica, organ music-música de órgano, concert hall-sala de concierto,protestant church-Iglesia Protestante, synagogue-sinagoga, broadcast studio for music-estudios degrabación de música, opera-ópera, conference room-sala de conferencias, motion picture theatre-cine teatro, broadcast studio for speech-estudios de grabación de voz, multipurpose auditoriums-auditorios de uso múltiple, theaters-teatros, classroom-salón de clases, organ-órgano, choir-coro,orchestra-orquesta, chamber music-música de cámara, speech-discurso.


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Gráfica 3.2.1[6] . TR óptimo según Leo L. Beranek.

Con la Gráfica 3.2.2 [5] , del autor M. David Egan se obtiene un tiempo dereverberación óptimo de 1.62 segundos.

Gráfica 3.2.2 [5] . TR óptimo según M. David Egan.


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Usando la Gráfica 3.2.3[7] del autor J. E. Moore se obtiene un tiempo dereverberación óptimo de 1.26 segundos.

Gráfica 3.2.3[7] . TR óptimo según J. E. Moore.

En resumen, los valores óptimos del tiempo de reverberación para el auditorio a500 Hz son de 1.0 s, 1.62 s y 1.26 s.

Después de haber analizado estos valores, tomaremos como valor óptimo del

tiempo de reverberación el de 1.26 s, ya que el recinto está más enfocado aeventos donde se utiliza el habla, pero sin dejar a un lado que en algunasocasiones se utiliza para eventos musicales.

Una vez establecido el tiempo de reverberación óptimo en 500Hz para el recinto aacondicionar, se procede a determinar los valores del tiempo de reverberaciónóptimo a las frecuencias de 125 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 2 kHz y 4 kHz; esto serealizará mediante el criterio de Kinsler-Frey, que se muestra en la Gráfica 3.2.4.

El criterio de Kinsler-Frey muestra en su gráfica una curva para recintos acústicos

enfocados a la música y una recta para recintos acústicos enfocados al habla. Enel caso del auditorio se buscará una curva intermedia a las mencionadas ya que elespacio está pensado para uso múltiple.


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Gráfica 3.2.4. Nos muestra el T/T 500 para cada frecuencia (T/T 500 vs f) realizara mediante el

criterio de Kinsler-Frey

Los resultados de la relación T/T 500 obtenidos en la Gráfica 3.2.4 son: 1.47 para lafrecuencia de 125 Hz, 1.13 para 250 Hz, 1 para 500 Hz, 0.93 para 1 kHz, 0.87para 2 kHz y 0.78 para 4 kHz.

A continuación se muestran los cálculos para obtener el tiempo de reverberaciónen las frecuencias de 125 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 2 kHz y 4 kHz, las cuales se realizanmultiplicando el resultado de la relación T/T 500 de la Gráfica 3.2.4 por el TR óptimoa 500 Hz para cada frecuencia.

TR125 = (1.47) (1.26 s) = 1.85 s

TR250 = (1.13) (1.26 s) = 1.42 s

TR500 = (1) (1.26 s) = 1.26 s

TR1K = (0.93) (1.26 s) = 1.17 s

TR2K = (0.87) (1.26 s) = 1.09 s

TR4K = (0.78) (1.26 s) = 0.98 s

La Tabla 3.2.5 muestra los resultados del tiempo de reverberación óptimo calculadopara las frecuencias de 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz y 4 kHz mediante elcriterio de Kinsler-Frey, así como un margen de tolerancia de ±10%.


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Tabla 3.2.5 Muestra el tiempo de reverberación óptimo calculado mediante el criterio de

Kinsler-Frey.

Frecuencia - 10% TR óptimo + 10%

125 Hz 1.67 s 1.85 s 2.03 s250 Hz 1.28 s 1.42 s 1.56 s500 Hz 1.14 s 1.26 s 1.38 s1 kHz 1.06 s 1.17 s 1.28 s2 kHz 0.99 s 1.09 s 1.19 s4 kHz 0.89 s 0.98 s 1.07 s

3.3 Tiempo de reverberación medido

Para medir el tiempo de reverberación se utilizó un medidor PHONIC PAA3 (ver

Figura 3.3.1), que es un analizador de espectro en tiempo real de 31 bandas, lascuales van desde 20 Hz hasta 20 kHz y están en bandas de tercios de octava,entre otras aplicaciones más con que cuenta el equipo.

Figura 3.3.1 Analizador de espectro marca Phonic.

Las mediciones se hicieron en cinco diferentes lugares dentro del auditorio,utilizando una sola fuente sonora, como se muestra en la Figura 3.3.2 ; se utilizó

ruido rosa filtrado por octavas a 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz y 4 kHzpara realizar las mediciones.


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Figura 3.3.2 Muestra los cinco puntos en donde se realizaron las mediciones del TR.

Para realizar las mediciones con el analizador PHONIC PAA3 es necesarioobtener una señal de prueba mayor que 30dB por arriba del nivel de ruido defondo (detectado antes de la medición), de lo contrario no se podrán hacer lasmediciones.Los resultados de estas mediciones se indican en la Tabla 3.3.3.

Tabla 3.3.3 Tiempo de reverberación medido con el analizador de espectro

Posición 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz

1 2.32 s 1.81 s 1.54 s 1.45 s 1.47 s 1.51 s 2 2.24 s 1.79 s 1.58 s 1.49 s 1.42 s 1.32 s 3 2.08 s 1.71 s 1.55 s 1.51 s 1.34 s 1.37 s 4 2.26 s 1.78 s 1.49 s 1.46 s 1.38 s 1.31 s 5 2.18 s 1.72 s 1.60 s 1.55 s 1.32 s 1.34 s

Promedio 2.21 s 1.76 s 1.55 s 1.49 s 1.38 s 1.37 s

Teniendo un promedio como resultado de 2.21 s en 125 Hz, 1.76 s en 250 Hz,1.55 s en 500 Hz, 1.49 s en 1 kHz, 1.38 s en 2 kHz y 1.37 s en 4 kHz.

En la Gráfica 3.3.4 se hace una comparación del tiempo de reverberación medidocon el tiempo de reverberación óptimo.

2 5

3

1 4


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Gráfica 3.3.4 Comparación del TR óptimo con el TR medido.

Los resultados de la Gráfica 3.3.4 se muestran en la Tabla 3.3.5 .

Tabla 3.3.5 Muestra el tiempo de reverberación óptimo según J. E. Moore y Kinsler-Frey,

comparándolo con el TR medido.

Frecuencia TR óptimo TR medido

125 Hz 1.85 s 2.21 s

250 Hz 1.42 s 1.76 s

500 Hz 1.26 s 1.55 s

1 kHz 1.17 s 1.49 s

2 kHz 1.09 s 1.38 s

4 kHz 0.98 s 1.37 s

Se puede observar en la Tabla 3.3.5 que los valores de tiempo de reverberaciónmedidos están por arriba de los valores de tiempo de reverberación óptimo, lo queindica que es necesaria una propuesta de mejora en el acondicionamientoacústico del auditorio, la cual se presenta en el capítulo 4.

3.4 Análisis del aislamiento acústico

Para evaluar las condiciones de aislamiento acústico se realizaron mediciones delespectro acústico en cinco puntos diferentes (ver Figura 3.4.1). En la Tabla 3.4.2 semuestran los resultados obtenidos de las mediciones.

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHZ 2 KHz 4 KHz

T i e m p o ( s )

Frecuencia (Hz)

TR óptimo

TR medido


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Figura 3.4.1 Muestra los cinco puntos en donde se realizaron las mediciones del espectro

acústico.

Tabla 3.4.2 Resultados de las mediciones del espectro acústico en los diferentes puntos.

Punto 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz 8 kHz A 51.2 dB 43.2 dB 36 dB 30.3 dB 24.1 dB 23.7 dB 21.8 dB 14 dB B 45.6 dB 41.2 dB 37 dB 31 dB 27 dB 24 dB 22 dB 12 dB C 52.6 dB 41 dB 36.8 dB 30.7 dB 22 dB 23.2 dB 22 dB 17 dB D 52.3 dB 35.4 dB 32.4 dB 28.6 dB 22.3 dB 21 dB 18 dB 8 dB E 52.4 dB 43.7 dB 37 dB 30 dB 21.3 dB 24 dB 19 dB 8 dB

La ubicación del Centro Regional de Cultura tiene dos características querepresentan cierta ventaja para el aislamiento acústico, como se pudo observar enel capítulo 1 el recinto está muy aislado. Si se toma como referencia la entradaprincipal como la zona sur (en una vista de planta), se encuentra una avenidaprincipal, la cual continúa en la zona oeste, esta avenida no es muy transitada, portal motivo no hay mucho ruido provocado por los camiones y automóviles, ademásde que entre la avenida y el auditorio se encuentra una barda, la cual es la quedelimita el terreno de todo el Centro Regional de Cultura. En la zona este, seencuentra el patio de una parroquia el cual siempre está vacío y al norte seencuentra el inmueble del Centro Regional de Cultura.

Para el análisis del aislamiento acústico es necesario tener en cuenta los criteriosde ruido, que nos darán valores del índice de ruido que no deben superarse.

Para ello se utilizará el índice de ruido NC propuesto por Leo L. Beranek, citado enel libro ABC de la Acústica Arquitectónica de Higini Arau, que señala dentro de lacategoría de auditorios como intervalo aceptable NC 20 – NC 25 para salasmultifuncionales.

D

C

A

B

E


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La curva de NC-20 es más exigente que la de NC-25. Para el caso del auditorio setomara como referencia la NC-25, ya que las mediciones se realizaron en elmomento más crítico en el que el auditorio puede estar expuesto al ruido másexcesivo. Y junto con las razones mencionadas, las posibilidades de que existaruido mayor al medido son muy mínimas.

La Tabla 3.4.3 muestra los valores que no deben de ser superados del nivel depresión acústica en función de las frecuencias centrales de bandas de octavacorrespondientes a las curvas NC-25.

Tabla 3.4.3 Valores correspondientes de los niveles de presión acústica de la curva de

criterio de ruido NC-25.

NC Nivel de presión acústica en bandas de octava (dB)

Frecuencias centrales (Hz) 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

25 54 44 37 31 27 24 22 21

La Gráfica 3.4.4 muestra la comparación entre los valores de ruido medidos y losque no se tienen que superar (curva NC-25)

Gráfica 3.4.4 Comparación entre los valores de ruido medidos y el criterio de ruido NC-25.

0

10

20

30

40

50

60

63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz

NC 25 Medición A Medición B

Medición C Medición D Medición E


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Como se puede observar, ninguna medición supera la curva NC-25, aunque enalgunos casos toca la curva.

Concluyendo el análisis, el auditorio del Centro Regional de Cultura de CiudadNezahualcóyotl cumple con el criterio de ruido NC-25 recomendado para el buen

funcionamiento del lugar.

3.5 Análisis del equipo de audio

Para el análisis del equipo de audio se realiza un inventario del equipo existente,el cual se muestra en la Tabla 3.5.1.

Tabla 3.5.1 Inventario del equipo de audio existente.

Cantidad Descripción Marca Modelo

1 Consola mezcladora YAMAHA MX12/41 Micrófono SHURE PG581 Micrófono s/marca s/modelo4 Sistemas de altavoces s/marca s/modelo1 Amplificador Backstage CS60001 Radio grabadora SONY Xplod Rg880cp

Posteriormente en la Tabla 3.5.2 se realiza un listado del equipo de audio quenecesita el auditorio, para de esa manera poder dar un buen servicio.

Tabla 3.5.2 listado del equipo de audio que necesita el auditorio.

Cantidad Descripción Características básicas

1 Consola mezcladora Mínimo 12 canales con ecualización4 Micrófonos Cardioide, unidireccional2 Sistemas de altavoces Min 104dB @ 1m1 Reproductor de audio Reproducción de formatos *.mp3, *mp4,

*.wma, *.wav, *.mpeg, *.mpg y *.cda.Entrada USB

1 Amplificador Adecuado al sistema de altavoces

Como se puede observar al comparar las tablas 3.5.1 y 3.5.2 se tiene comoresultado que el auditorio necesita de 3 micrófonos más. No se propone elcomprar solo 2 micrófonos porque uno de ellos no tiene modelo ni marca, por lotanto no se puede garantizar si les va a funcionar de manera óptima ya que no secuenta con las especificaciones técnicas del fabricante sobre el micrófono. Y el


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micrófono restante es un modelo adecuado para el auditorio y se puede seguirutilizando.

En el caso de la consola mezcladora no es necesario comprar otra, ya que laexistente satisface la demanda de trabajo del auditorio, porque comúnmente solo

se necesita como máximo 4 canales para los eventos dentro del auditorio y encasos muy especiales, los cuales ocurren a lo mucho una vez al año, es necesarioutilizar más canales, pero no exceden de los 12 canales con los que se cuenta.

Es necesario saber las especificaciones técnicas del sistema de altavoces, paraasí poder verificar si son los adecuados para obtener una buena inteligibilidad delhabla dentro del auditorio, mediante el criterio de ALcons% que se verá en elsiguiente capítulo (Capítulo 4).

Para el sistema de altavoces es necesario proponer uno nuevo. El sistema dealtavoces actual si funciona, pero no adecuadamente. Además al no tener marca ymodelo del sistema de altavoces actual, es difícil obtener las especificacionestécnicas de dicho sistema.

En el caso del amplificador, se decidirá después de elegir el sistema de altavoces,si el amplificador existente puede servir para la nueva propuesta de sistema dealtavoces o si es necesario comparar otro.

Otra cosa que se percibió en el sistema de refuerzo sonoro fue que con solo

encender los aparatos eléctricos (Amplificador, consola, etc.) se logra escucharuna estación de radio como ruido de fondo.


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CAPÍTULO

PROPUESTA DE DISEÑO ACÚSTICO


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En este capítulo se propone una solución para mejorar las condiciones acústicasdel auditorio del Centro Regional de Cultura de Cd. Nezahualcóyotl.

Como se observó en el capítulo anterior, el tiempo de reverberación del auditorioes mayor que el tiempo de reverberación óptimo. Para reducir el tiempo de

reverberación actual del auditorio es necesario colocar materiales acústicamenteabsorbentes para poder así solucionar la problemática existente.

4.1 Propuesta de acondicionamiento acústico

Para la propuesta del acondicionamiento acústico nos auxiliaremos de la ecuaciónpara el cálculo de tiempo de reverberación TR60. Existen varias ecuaciones pararealizar este cálculo, debidas a autores como: Sabine, Norris-Eyring, Fitzroy,Millington-Sette, Kuttruff, entre otros.

Sin embargo, las ecuaciones para el cálculo de tiempo de reverberación más

usadas son la ecuación de Sabine y Norris-Eyring. Para la elección de una deestas dos ecuaciones nos guiaremos por el siguiente criterio:

En el libro Acoustic Design and Noise Control, el autor Michael Rettinger señalaque es preferible usar la ecuación de Sabine, si el coeficiente de absorciónpromedio 0.15. Por el contrario, es preferible usar la ecuación de Norris-Eyring, si el coeficiente de absorción promedio 0.15.Para obtener el coeficiente de absorción promedio, es necesario conocer loscoeficientes de absorción a las frecuencias de 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 kHz,

2 kHz y 4 kHz de cada uno de los materiales existentes dentro del auditorio delCentro Regional de Cultura. Dichos materiales se describen a continuación,indicando la fuente de consulta utilizada.

- Placas de yeso de ½” de espesor suspendidas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000Coef. absorción (α) 0.15 0.10 0.05 0.04 0.07 0.09

Fuente: Egan David M.

- Enlucido rugoso en paredes de piedra y ladrillo.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000Coef. absorción (α) 0.025 0.026 0.06 0.085 0.043 0.056

Fuente: Llinares Galiana Jaime, Llopis Reyna Ana


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- Butaca de madera.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Documents

trabajo final amplificadores.pdf